Розділ1. Основні поняття та визначення концепцій операційних систем
Лекція №1. Тема: поняття, призначення та класифікація операційних ситем
План:
Поняття операційної системи
Призначення операційної системи
Операційна система як розширена машина
Операційна система як розподілювач ресурсів
Історія розвитку операційних систем
Класифікація сучасних операційних систем
1. Поняття операційної системи
оперативний пам’ять операційний система
Причиною появи операційних систем була необхідність створення зручних у використанні комп'ютерних систем , що являють собою сукупність апаратного і програмного забезпечення комп'ютера. Вони призначені для розв'язання практичних задач користувачів. Оскільки робити це за допомогою лише апаратного забезпечення дуже складно і не зручно, тому що машинні команди дуже примітивні, а їхня рутинність виходить за межі можливостей людини, то були створені прикладні програми. Для таких програм знадобилися загальні операції керування апаратним забезпеченням, розподілу апаратних ресурсів тощо. Ці операції згрупували в рамках окремого рівня програмного забезпечення, який і стали називати операційною системою.
Далі можливості операційних систем вийшли далеко за межі базового набору операцій, необхідних прикладним програмам, але проміжне становище таких систем між прикладними програмами й апаратним забезпеченням залишилося незмінним. Можна дати таке визначення операційної системи.
Операційна система (ОС) — це програмне забезпечення, що реалізує зв'язок між прикладними програмами й апаратними засобами комп'ютера.
2. Призначення операційної системи
Операційні системи забезпечують, по-перше, зручність використання комп'ютерної системи, по-друге, ефективність і надійність її роботи.
Перша функція ОС це реалізація розширеної машини замість реальної фізичної машини, друга – це розподіл апаратних ресурсів між усіма виконуваними програмами.
3. Операційна система як розширена машина
За допомогою операційної системи у прикладного програміста (а через його програми і в користувача) має створюватися враження, що він працює з розширеною машиною
Апаратне забезпечення комп'ютера недостатньо пристосоване до безпосереднього використання у програмах. Наприклад, для роботи із пристроями введення-виведення набір команд відповідних контролерів дуже обмежений, а для багатьох пристроїв - примітивний (є навіть вислів: «апаратне забезпечення потворне»). Операційна система приховує такий інтерфейс апаратного забезпечення, замість нього програмістові пропонують інтерфейс прикладного програмування (рис. 1.1), що використовує поняття вищого рівня (їх називають абстракціями).
Наприклад, при роботі з диском типовою абстракцією є файл. Працювати з файлами простіше, ніж безпосередньо з контролером диска (не потрібно враховувати переміщення головок дисковода, запускати й зупиняти мотор тощо), внаслідок цього програміст може зосередитися на суті свого прикладного завдання. За взаємодію з контролером диска відповідає операційна система.
Виділення абстракцій дає змогу досягти того, що код ОС і прикладних програм не потребуватиме зміни при переході на нове апаратне забезпечення. Наприклад, якщо встановити на комп'ютері дисковий пристрій нового типу (за умови, що він підтримується ОС), всі його особливості будуть враховані на рівні ОС, а прикладні програми продовжуватимуть використовувати файли, як і раніше. Така характеристика системи називається апаратною незалежністю. Можна сказати, що ОС надають апаратно-незалежне середовище для виконання прикладних програм.